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環境保護

污水處理廠污泥處置現狀及處理方法分析

2015-11-02 09:38:05來源:論文網瀏覽:評論:0

  1、污泥的產生

  隨著我國社會經濟和城市化的發展,城市污水的產生及其數量在不斷增長。截至2010年9月底,全國建成2630座城鎮污水處理廠,日污水處理能力達到1.22億立方米。污泥是污水處理后的附屬品、是一種由有機殘片、細菌菌體、無機顆粒、膠體等組成的極其復雜的非均質體。污泥量通常占污水量的0.3%~0.5%(體積)或者約為污水處理量的1%~2%(質量),如果屬于深度處理,污泥量會增加0.5~1倍。污水處理效率的提高,必然導致污泥數量的增加。

  2、污泥的影響

  2.1 污泥的資源性

  污泥中含有大量的N、P、K、Ca及有機質,而且N、P以有機態為主,同時污泥中還有許多植物所必須的微量元素,可以緩慢釋放,具有長效性。因此,污泥是有用的生物資源,是很好的土壤改良劑和肥料。不同地區污水處理廠污泥的養分含量相差很大,各地城市污泥氮含量沒有明顯的規律性。由于受到來源和生產日期影響,污泥成分差異較大,這與我國不同地區生活水平和生活習慣有關。從長遠來看,我國污水廠污泥中氮、磷的含量將隨著脫氮脫磷等二級污水處理工藝的增加而增加,這將有利于污泥土地利用和堆肥處理。

  我國城市污泥中有機物含量約為55%~60%,一般來說,新鮮污泥中有機物含量越高,消化分解的程度越高。污泥中有機養分和微量元素可以明顯改變土壤理化性質、增加氮、磷、鉀含量,改善土壤結構,促進團粒結構的形成,調節土壤pH和陽離子交換量,降低土壤容重,增加土壤孔隙和透氣性以及田間持水量和保肥能力等,城市污泥還可以增加土壤根際微生物群落生物量和代謝強度、抑制腐爛和病原菌。污泥用作肥料,可以減少化肥施用量,從而減少農業成本和化肥對環境的污染。

  2.2 污泥的環境污染性

  盡管污泥含有豐富的養分,但是也含有大量病原菌、寄生蟲(卵),銅、鋅、鉻、汞等重金屬、鹽類以及多氯聯苯、二惡英、放射性核素等難降解的有毒有害物。這些物質對環境和人類以及動物健康有可能造成較大的危害。

  2.2.1 污泥鹽分污染

  污泥含鹽量較高,會明顯提高土壤電導率,破壞植物養分平衡、抑制植物對養分的吸收,甚至對植物根系造成直接的傷害,而且離子間的拮抗作用會加速有效養分的淋失。

  2.2.2 病原微生物

  污水中的病原體(病原微生物和寄生蟲)經過處理還會進入污泥。新鮮污泥中檢測得到的病原體多達千種,其中危害較大的是寄生蟲。

  2.2.3 氮磷等養分的污染

  在降雨量較大地區的土質疏松土地上大量施用富含N、P等的污泥之后,當有機物分解速度大于植物對N、P的吸收速度時,N、P等養分就有可能隨水流失而進入地表水體造成水體的富營養化,進入地下引起地下水的污染。

  2.2.4 有機物高聚物污染

  城市污泥中主要的有苯、氯酚等。盡管目前國內外對城市污泥中有機污染物的研究并不多,但是一些國家對農用城市污泥中有機污染物的特征及其在農業環境中的行為、生態效應和調控措施等方面進行了一定的研究。西方發達國家對污泥中有機污染物的濃度進行了一定的限制,但是我國除苯并(a)芘制定了控制標準外,還未能制訂出較完善的城市污泥有機污染物限制標準。

  2.2.5 重金屬污染

  在污水處理過程中,70%~90%的重金屬元素通過吸附或沉淀而轉移到污泥中。一些重金屬元素主要來源于工業排放的廢水如鎘、鉻;一些重金屬來源于家庭生活的管道系統如銅、鋅等重金屬。重金屬是限制污泥大規模土地利用的重要因素,因為污泥施用于土壤后,重金屬將積累于地表層。另外重金屬一般溶解度很小,性質較穩定、難去除,所以其潛在毒性易于在作物和動物以及人類中積累。

  3、污泥處理現狀

  在我國,一些中小城市污水處理設施才剛剛起步,有的甚至沒有建造污水處理設施,即使有污水處理廠的城市,其污泥處理設施90%以上不配套。已經建成的污水處理廠中,污泥未經任何處理就直接農用的占70%以上。即使在設有消化池的污水處理廠,消化后的污泥也只是稍加脫水后就直接農用,很難符合污泥農用衛生標準。污泥處置技術比發達國家較落后,大多未經預處理或僅經簡單處理后,就直接農用、填埋或送垃圾場處理,甚至有的隨意堆放。

  3.1 目前主要的污泥處理工藝

  從國內已運行的城市污水處理廠來看,污泥處理工藝包括污泥濃縮、穩定、脫水、最終處置四個主要過程。污泥濃縮主要包括重力濃縮法、氣浮濃縮法、離心濃縮法等。污泥穩定,國內目前常用的污泥穩定方法是厭氧消化,好氧消化和污泥堆肥,并且污泥堆肥正處于不斷研究階段,而熱解和化學穩定方法或者是由于技術的原因或者是由于經濟、能耗的原因而很少被采用。污泥脫水,國內現有的污泥脫水措施主要是機械脫水,而干化場由于受到地區、氣候條件的限制很少被采用。

  3.2 污泥處理工程中存在的問題

  3.2.1 污泥處理率低,工藝不完善

  我國城市污水污泥處理率低,污泥處理工藝不完善。污泥經過濃縮、消化穩定和干化脫水處理的污水處理廠僅占25.68%,這說明我國70%以上的污水處理廠不具備有完整的污泥處理工藝。不具有污泥穩定處理的污水處理廠占55.70%,不具有污泥干化脫水處理的污水處理廠約占48.65%。

  3.2.2 污泥處理技術設備落后

  當前我國有些正在使用污泥處理技術已是發達國家所擯棄的技術,而且有些污泥處理技術根本不合乎國內的污泥特性,對所采用的技術缺乏必要的調查研究。污泥處理設備也比較落后,性能差、效率低、能耗高、專用設備少,未能形成標準化和系列化,限制了我國污泥處理技術的提高和發展。

  3.2.3 污泥處理管理水平低

  很多已建成的污泥處理設施不能正常運行,除技術水平外,管理水平也是重要因素,大部分污水處理廠的管理人員和操作人員缺乏管理經驗,不能有效地組織生產,加上技術人員少,各個專業不配套,所以有的污泥處理系統只好長期閑置。

 

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